Ewolucja miękkiej robotyki z punktu widzenia inżyniera mechaniki

Miękka robotyka przeszła prawdziwą rewolucję w ostatniej dekadzie, coraz więcej badaczy stara się wprowadzać do powszechnego użycia technologię tych giętkich, elastycznych robotów w różnych dziedzinach, w tym w poszukiwaniach i ratownictwie, eksploracji, czy medycynie.

Środowisko naukowe entuzjastycznie podchodzi do błyskawicznego rozwoju tego rodzaju technologii, jak zauważa profesor inżynierii mechanicznej z Uniwersytetu Santa Barbara w Kalifornii Elliot Hawkes, „niektóre nowe, szybko rozwijające się dziedziny nigdy się nie zakorzeniają, podczas gdy inne stają się dynamicznymi dyscyplinami”.

Aby pomóc w zagwarantowaniu ciągłości rozwoju badań miękkiej robotyki, Hawkes proponuje pewne rozwiązania. Roboty spod jego ręki zdążyły wzbudzić zainteresowanie nowatorskim podejściem do lokomocji i inspiracjami ze świata przyrody. Jego filozofia robotyki, spisana wraz z Carmel Majidim z Uniwersytetu Carnegie Mellon i Michaelem T. Tolley z Uniwersytetu w San Diego została opublikowana w magazynie Science Robotics.

„Analizowaliśmy publikacje dotyczące miękkiej robotyki i zauważyliśmy fazę gwałtownego wzrostu w ciągu ostatniej dekady” – powiedział Hawkes. „Ciekawiły nas tego typu  trendy w nowych dziedzinach oraz sposób ich zakorzenienia ”.

Według grupy, pierwsza dekada szeroko zakrojonych badań w dziedzinie robotyki miękkiej „charakteryzowała się definiowaniem, inspirowaniem i badaniem”, było to podejście można rzec „od serca” przy budowaniu miękkiego robota w każdym aspekcie, od systemów materiałów po nowe sposoby poruszania się i interakcji z otoczeniem.

Naukowcy argumentują jednak, że „aby miękka robotyka stała się dynamiczną, wpływową dziedziną w ciągu następnej dekady, każde nowe badanie musi wnieść znaczący wkład”. Według Hawkesa, długoterminowy szybki rozwój dziedziny nauki często zależy od tego, czy wstępne badania eksploracyjne dojrzeją.

Mając to na uwadze, grupa przestawia trójstopniowy system kategoryzacji, który ma być stosowany w przyszłych pracach z zakresu robotyki miękkiej.

„Trzystopniowy system kategoryzuje badania wewnątrz dziedziny, a nie dziedzinę jako całość” – wyjaśnił Hawkes. „Przykładowo w tym roku ukażą się artykuły na poziomie 0, 1 i 2. Celem jest przesunięcie jak największej liczby badań z poziomu 0 na poziomy  1 i 2.”

Poziomy badań

Robotyka w jak najszerszym zakresie – tak można scharakteryzować poziom 0 w systemie kategoryzacji , gdzie przez ostatnią dekadę naukowcy szybko i szeroko badali nowe materiały i mechanizmy, które mogą wchodzić w zakres pojęcia „miękkiego robota”. Chociaż te badania były niezbędne do zdefiniowania dziedziny, zdaniem autorów utrzymanie badań na tym poziomie naraża miękką robotykę na ryzyko stagnacji.

Dzięki solidnym podstawom obecni i przyszli robotycy mają otwartą drogę do identyfikowania obszarów wymagających poprawy wydajności i wypełniania luk w wiedzy o miękkiej robotyce – cecha charakterystyczna poziomu 1. Te badania mają posunąć tę dziedzinę do przodu – stwierdzili naukowcy – ponieważ nowe wyniki podniosą wydajność technologiczną systemów miękkich.

Mówią dodatkowo, że „kiedy tylko jest to możliwe, powinniśmy starać się wykroczyć poza pracę, która przyczynia się do rozwoju tylko naszej dziedziny”. Badania na poziomie 2 wykraczają poza miękką robotykę i stają się częścią szerszej dziedziny inżynierii. Miękkość nie ogranicza się do badanej sekcji, a wykracza i znajduje zastosowanie w różnych dyscyplinach, a nawet może wyprzeć stosowane od dawna konwencjonalne technologie.

Naukowcy stwierdzili, że jednym ze sposobów wyjścia poza poziom 0 jest odpowiednie szkolenie następnego pokolenia robotyków. Skonsolidowanie najlepszej dostępnej wiedzy wniesionej w ramach poprzednich prac zachęci tych, którzy dopiero wkraczają w tę dziedzinę do „zadawania właściwych pytań” w trakcie prowadzenia badań.

„Mamy nadzieję, że oferowana przez nas kategoryzacja posłuży tej dziedzinie jako narzędzie pomagające ulepszyć jej wkład, zwiększając wpływy miękkiej robotyki w następnej dekadzie” – powiedział Hawkes.

Źródło: www.news.ucsb.edu

Autor: Kuba Łozowski

czytaj też:  Studenci z AGH budują podwodnego robota